一种显微镜用全内反射模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种显微镜用全内反射模块。所述一种显微镜用全内反射模块主要由载样台和转角器组成，所述载样台包括样品架、棱镜架、半圆柱棱镜和弹簧压板，所述转角器包括驱动电机、电机保护箱、直角旋转臂、准直镜固定架、准直镜和反射镜。可通用于各种类型的显微镜，电动校准光束入射角度，操作简单，仅需装样、打开激发光和调整激发光路即可进行全内反射显微成像。准直镜、反射镜和半圆柱棱镜的相互位置固定，激发光始终垂直入射所述半圆柱棱镜至圆心位置激发待测样品；利用驱动电机实现电动调整激发光角度，实现极微小入射角度调整，不仅节省样品测试时间，并且方便耦合各类显微镜，在普通显微镜上实现全内反射显微成像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
一种显微镜用全内反射模块


[0001]本技术公开了一种显微镜用全内反射模块，属于光学显微成像
，具体为通用于各类型显微镜，对待测样品进行全内反射荧光显微成像模块。

技术介绍

[0002]生命科学中大量的事实表明，细胞的动力学特征是起源于单个蛋白质分子的聚合和相互作用，而细胞内很多至关重要的生命活动过程都是在细胞膜表面完成的，例如信号转导、蛋白质转运、病原体侵入等。所以在分子尺度上直接对细胞表面的生命活动过程进行观察，而不受到来自细胞内深层区域信号的干扰，这对于探究细胞内复杂的生命活动具有极大的意义。全内反射荧光显微技术是国际上公认最具前途的膜上单分子光学成像技术之一。当光线从光密介质进入到光疏介质时发生折射，光线入射角为临界角θ
c
时，折射角恰好为90
°
，此时激发光线在两种介质的临临界面被全部反射，即为全反射；全反射发生时，由于波动效应，有一部分光的能量会透过临界面渗透到光疏介质中，沿着临界面传播，这一部分透过的能量场被称为“隐失波”。全内反射荧光显微技术的原理是利用全内反射时产生的隐失波照明样本，使照明区域限定在样品表面薄层范围内，有效控制了激发体积，具有其它光学成像技术无法比拟的高信噪比和对比度。目前全内反射荧光显微成像系统主要有物镜型和棱镜型，物镜型全内反射荧光显微镜系统中，需采用配备专用型物镜的显微镜，该物镜既作为收集样品荧光信号的接收器，同时又作为发生全内反射的光学器件，由于细胞的典型折射率为1.33～1.38，因此要实现全内反射，则要求使用数值孔径(NA)较高的物镜，因此只有专用的高数值孔径全内反射物镜才能实现，成本高昂。而棱镜法只需要激发光源、棱镜和显微镜，激发光通过棱镜进入光密/光疏临界面，在另一侧的显微镜物镜收集荧光团所发射的荧光，相对简单，成本较低，但针对不同介质的全反射角人为手动调校繁琐。因此，为获得一种简单、通用、低成本的全内反射荧光显微成像的方案，本技术设计了一种可通用于各类正、倒置显微镜的电动全内反射模块。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种显微镜用全内反射模块，可通用于各种类型的显微镜，实现光束入射角度电动校准，以对待测样品进行全内反射荧光显微成像，满足细胞生物学研究所需。
[0004]本技术提出的一种显微镜用全内反射模块，主要由载样台和转角器组成。所述载样台包括样品架、棱镜架、半圆柱棱镜和弹簧压板。所述样品架1开设有不规则凹槽，用于安装所述转角器和所述载样台其余部件，并耦合显微镜载物台；所述棱镜架5安装在所述样品架1上开设的不规则凹槽内，所述棱镜架中间开有矩形槽，用于安装所述半圆柱棱镜，所述半圆柱棱镜用于承载待测样品进行测试，所述弹簧压板安装在所述样品架上，用于压紧固定所述棱镜架。所述转角器包括驱动电机和电机保护箱、直角旋转臂、准直镜固定架、准直镜和反射镜。所述驱动电机具有角度闭环反馈功能；所述电机保护箱安装在所述样品
架上，并与所述驱动电机连接，用于支撑并保护所述驱动电机；所述直角旋转臂一直角边安装在所述驱动电机的输出轴上，另一直角边固定有所述反射镜和所述准直镜固定架，所述准直镜固定架用于固定所述准直镜。
[0005]具体地，所述半圆柱棱镜中心线与所述驱动电机输出轴中心线共轴，并且所述半圆柱棱镜与所述反射镜位于同一竖直平面上，使得固定在所述直角旋转臂上的所述反射镜始终绕着所述半圆柱棱镜的中心线旋转移动；所述准直镜出射光束经所述反射镜反射后始终垂直入射所述半圆棱镜相切面，到达所述半圆棱镜圆心位置。
[0006]本技术还提供一种显微镜用全内反射模块的使用方法，可以用于对待测样品进行全内反射荧光显微成像。
[0007]步骤一)装样：将所述承载有待测样品的半圆柱棱镜安装在所述棱镜架上后，用所述弹簧压板将安装有所述半圆柱棱镜的所述棱镜架固定在样品架上；
[0008]步骤二)打开激发光：激发光束经所述准直镜准直后射入反射镜，被反射镜反射后垂直入射所述半圆柱棱镜相切面，到达所述半圆棱镜圆心位置，在所述半圆柱棱镜与待测样品临界面发生反射和折射；
[0009]步骤三)调整激发光路进行全内反射成像：启动所述驱动电机，并带动固定在所述直角旋转臂上的反射镜旋转角度，至激发光在所述半圆柱棱镜与待测样品临界面只发生反射，而无折射现象发生，此时激发光在所述半圆柱棱镜与待测样品临界面发生全反射，产生的隐失波照明并激发待测样品紧贴所述半圆棱镜上表面的薄层区域，进行全内反射显微成像。
[0010]本技术的有益效果：
[0011](1)本技术公开的一种显微镜用全内反射模块，结构精巧，可耦合在各类正置、倒置显微镜上，在普通显微镜上实现全内反射显微成像。
[0012](2)本技术公开的一种显微镜用全内反射模块，所述准直镜、反射镜和半圆柱棱镜的相互位置固定，无论所述反射镜旋转至任何角度，激发光始终垂直入射所述半圆柱棱镜至圆心位置，激发待测样品进行全内反射显微成像，极大节省样品测试时间。
[0013](3)本技术公开的一种显微镜用全内反射模块，利用驱动电机实现电动调整激发光角度，实现了人力校准难以实现的极微小入射角度调整，不仅节省样品测试时间，而且更进一步提高了全内反射显微成像的。
[0014](4)本技术公开的一种显微镜用全内反射模块，简化了全内反射显微成像流程，相较于普通的显微成像，仅需开启驱动电机就能调整激发光角度实现全内反射显微成像，操作简单实用，具有极大的应用价值。
附图说明
[0015]图1为一种显微镜用全内反射模块外观图
[0016]图2为一种显微镜用全内反射模块俯视图
[0017]图3为一种显微镜用全内反射模块的转角器示意图
[0018]图4为一种显微镜用全内反射模块的全内反射成像光路示意图
[0019]图5为一种显微镜用全内反射模块耦合正置显微镜的全内反射成像工作示意图
[0020]图6为一种显微镜用全内反射模块耦合倒置显微镜的全内反射成像工作示意图
[0021]图中：1.样品架；2.电机保护箱；3.驱动电机；4.直角旋转臂；5.棱镜架；6.弹簧压板；7.半圆柱棱镜；8.准直镜固定架；9.准直镜；10.反射镜；11.载玻片
具体实施方式
[0022]下文将结合附图以及具体实施案例对本技术的技术方案做更进一步的详细说明。应当了解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本技术，而不应被解释为对本技术保护范围的限制。凡基于本技术上述内容所实现的技术均涵盖在本技术旨在保护的范围内。
[0023]如附图1、2和3所示，本技术提供的一种显微镜用全内反射模块，主要包括载样台和转角器。所述载样台包括样品架1、棱镜架5、半圆柱棱镜7和弹簧压板6。所述样品架1开设有不规则凹槽，用于安装所述转角器和所述载样台其余部件，并耦合显微镜载物台；所述棱镜架5安装在所述样品架1上开设的不规则凹槽内，所述棱镜架5中间开有矩形槽，用于安装所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显微镜用全内反射模块，其特征在于，主要包括载样台和转角器；所述载样台包括样品架、棱镜架、半圆柱棱镜和弹簧压板，所述样品架用于安装所述转角器和所述载样台其余部件；所述棱镜架安装在所述样品架上，所述棱镜架中间开有矩形槽，用于安装所述半圆柱棱镜，所述半圆柱棱镜用于承载待测样品进行测试，所述弹簧压板安装在所述样品架上，用于压紧固定所述棱镜架；所述转角器包括驱动电机、电机保护箱、直角旋转臂、准直镜固定架、准直镜和反射镜，所述驱动电机具有角度闭环调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀芳，
申请(专利权)人：厦门行者科创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：